Micromine三维建模在包金山金矿地质找矿中的应用

谢帅 周溪 石坚

摘  要  近年来随着数字化技术不断完善与提高，已经出现了数字化地球、数字化社会等新概念。因为Micromine矿业软件可以提供一个三维可视化的成矿预测综合分析平台，所以本文使用Micromine对包金山金矿各地质体进行三维建模。在构建矿区三维模型基础上，通过分解各地质体，单独研究各个地质体的空间分布和空间形态，通过多个不同地质体之间的组合，从三维空间上对其相互关系进行分析，以厘清各地质体对于成矿的影响，通过对矿体模型品位赋值，将金元素浓度在矿区的整体分布情况可视化，找出矿体矿化富集特征，总结矿区的成矿规律，最终对矿区进行全面的成矿预测。

关键词  Micromine;三维可视化;成矿预测

中图分类号：P628                          文献标识码：A

Abstract： In recent years， with the continuous improvement and improvement of digital technology， new concepts such as digital earth and digital society have emerged.Because Micromine Mining Software can provide a three-dimensional visualization of the comprehensive analysis platform for mineralization prediction， this paper uses Micromine to carry out three-dimensional modeling of the plastids around the Baojinshan gold deposit.On the basis of constructing the three-dimensional model of the mining area， the spatial distribution and spatial morphology of each geological body are studied separately by decomposing the local plastids，through the combination of different geologic bodies， the relationship between them is analyzed from three-dimensional space to clarify the influence of plastids on mineralization， through the assignment of the ore body model grade， the overall distribution of gold concentration in the mining area is visualized， the mineralization and enrichment characteristics of the ore body are found out， the ore-forming rules of the mining area are summarized， and the comprehensive ore-forming prediction of the mining area is finally carried out.

Key words： Micromine; 3D visualization; metallogenic prediction

0  引言

三維地质建模和可视化（3D Geoscieces Modeling and Visualization）是指在采用适当的数据结构在计算机中建立能反映地质构造、矿体形态和各要素之间关系以及地质体物理、化学属性空间分布等地质特征的数字模型[1]。本文以Micromine软件建立的三维地质模型为基础，对包金山金矿的地层、构造、矿体的空间分布范围、分布规律及相互关系等进行研究，并对深部找矿前景进行预测。

1  矿区地质概况

包金山金矿床位于白马山—龙山东西向构造带与沩山—紫云山北西向窿起带的复合部位[2-4]，为中低温热液矿床。

矿区出露地层为元古界板溪群马底驿组（高涧群天井组），为一套海相还原环境沉积的浅变质泥质、粉砂质夹钙质碎屑岩，主要岩性有钙质板岩、粉砂质板岩和斑点板岩等。

矿区褶皱构造不发育，而断裂构造极为发育，主要有近EW向、NNE向、NEE向层间破碎带和NW向断层四组。近EW向断裂（F7、F9）为矿区的主要控矿构造，其控制了矿床的空间定位;NEE向层间破碎带（F81、F82、F83等）和NW向断层是矿区重要的聚矿构造，其与近EW向断层的结合部位是矿体富集部位，NNE向断裂（F13、F15）是矿区的主要破矿构造（图1）。

矿区出露两条花岗斑岩脉，整体呈NNW走向，倾向NEE，岩脉在局部拐弯。

2  矿体地质特征

2.1矿区东部金矿体

矿区东部金矿体是指勘探线32～52线间的金矿体，分布于F9断层上盘，受F81、F82等NEE向层间破碎带、NW向石英脉联合控制，矿体上部多呈透镜状、管柱状发育于破碎蚀变带中，往深部具有连成板状矿体的趋势。破碎蚀变带总厚20～100m，产状受近EW向断层控制，走向波状起伏，总体倾向NNE，倾角40～60°，沿走向及倾向具膨大收缩、分支复合现象。破碎蚀变带为矿体的主要赋存部位，根据控制矿体的不同层间破碎带，可将矿体划分为不同的金矿带，矿带波状曲折，但矿带之间具有一定的平行性。矿带一般走向延伸几十米—百余米不等，倾向上延伸200～400m不等，厚度平均约2～3m，局部膨大。

2.2矿区西部金矿体

矿区东部金矿体是指勘探线52线以西的金矿体，以F9金矿带为主，其产状与断层产状一致，走向265°～320°，倾向N～NE，倾角50°，已控制矿体走向长25～36 m，倾向延伸大于175 m，沿倾向方向未封闭，矿体厚度和品位均变化大。

矿体与围岩界线不清晰，硅化、绢云母化、黄铁矿化、磁黄铁矿化、黄铜矿化等蚀变矿化强烈。

3  地质建模

3.1断裂构造模型

本段主要针对矿区主控矿构造、容矿构造和破矿构造等断裂构造的模型（圖2），从三维空间上对各构造的空间展布及其相互关系进行分析。

图2中F9和F7断裂，是矿区主要控矿、导矿构造，走向近EW，倾向N，倾角为45°～77°，两者共同控制了本区金矿体的空间分布;层间破碎带分布于F9和F7之间，是矿区主要容矿构造，走向NEE，倾向NNW～N，倾角40～55°，沿走向及倾向上具波状起伏的特征，平面上南西起于F9，东交于F7，倾向上上部起于F9，深部交于F7，该组构造呈雁列式发育。棕色为F13和F15，走向NNE15～30°，倾向NW，倾角50°～70°，F13和F15为同一组断层，构成一条较大的破碎带，为后期破矿构造。

3.2断裂构造模型

本区主要出露两条花岗斑岩脉，本段主要针对矿区东部花岗斑岩脉与断裂构造的建模（图3），从三维空间上对其相互关系及活动顺序进行分析。

由图中可以清晰看出，F7、F9和层间破碎带均切穿岩脉，F13和F15切穿F9和岩脉，根据坑道及钻孔揭露，花岗斑岩脉中见绢云母化、褪色化等蚀变，但未见金矿化，推测花岗斑岩脉形成在主成矿期之后，且花岗斑岩脉形成后各组构造再次活动，最后破矿构造F13和F15活动，将其他地质体错动，地质体西盘北移。

3.3矿体模型

要建立矿体模型，首先需要建立矿区的工程数据库，通过设定相关参数，生成矿区工程模型，再逐个剖面进行地质解译，根据矿体的地质特征，相邻剖面对矿体进行圈连，生成矿体线框模型[5-6]。

在Micromine软件中可以通过任意角度旋转矿区三维模型，从而获得解决某一问题的最佳观测位置。平面地质视图讲究正、侧、俯三视图，如图4所示，蓝色为金矿体，从三个视角进行分析，从空间整体上可以看出矿体往深部呈NW向侧伏的规律。

3.4矿体与构造关系

矿区内构造发育，矿体与构造关系极为密切，从三维空间上厘清两者的关系，可以作为找矿预测最直接的依据。就目前矿区揭露的地质情况来看，矿区东（F13以东）、西（F15以西）两个区域的矿体与构造之间关系有着明显的不同。

从图5可以清晰看出矿区东部矿体夹于F7和F9断裂之间，顺层间破碎带分布，并在层间破碎带和东西向构造的交汇部位形成厚富金矿体。以F81、F7和矿区以往主采金矿体Mined_1、2、3号矿体为例，矿体顺F81分布，在F81和F7交汇部位形成厚富金矿体，说明层间破碎带与东西向构造结合部位是矿化富集部位。

而在矿区西部，如图6所示，矿体顺F9断裂上下盘不连续分布，说明F9控制着矿区西部矿体的空间展布。由于矿山对于矿区西部的探索程度较低，矿体不连续的原因还有待进一步确定。

3.5矿体与岩脉关系

矿区已揭露的有两条岩脉，其中矿区东部岩脉（Ⅰ）与成矿有着密切的关系。

由上图可以看出，矿区沿层间破碎带分布的矿体，特别是以往主采矿体Mined_1、2、3，其空间位置均位于岩脉（Ⅰ）的凹部，也就是岩脉由陡变缓的部位，出现这种现象的原因是：岩脉侵入导致围岩中金活化迁移，同时岩脉活动造成围岩破碎，提供了有利赋矿空间，因此在岩脉转折部位往往形成富厚金矿体。

3.6矿体金元素分布规律

根据建立的矿体模型，设置相应的参数，生成矿体的块体模型[5-6]，建立搜索椭球体，利用全矿区的样品组合文件，采用距离反比加权法对每一个块体进行赋值，并以不同的颜色区分不同的品位区间，显示赋值后的块体模型（图8）。

从模型中可以发现，整个矿带矿化倾向上分布连续，大致圈定三个金元素浓集区（红色方框区域），其间隔约30 m，图中断开处为花岗斑岩脉，据此推测往深部金元素浓集区会断续出现。第一个浓集区内分布1、2、3号矿体，为矿山近几年的主采矿体，据此规律推测深部浓集区也可能存在类似的金富矿体。

4  结论

根据上述分析，掌握各地质体之间的关系和金元素浓度的分布，对于矿区的找矿前景可以得出以下几点结论：

1）已知矿体NW向侧伏端是找矿的有利部位。

2）矿区东部层间破碎带和EW向构造交汇部位是寻找厚富金矿体的部位，矿区西部F9断层上下盘附近是成矿有利部位。

3）岩脉转折部位是寻找富矿体的有利部位。

4）整体上，矿体存在一个个浓集区（矿化富集部位），往深部往北倾伏，浓集区间距约30m，浓集区是探寻富矿体的有利部位。

5）Micromine软件可以将各地质要素任意分开或组合分析，逐步解剖各地质体对于成矿的影响以及元素空间分布关系，对于成矿地质条件复杂的矿区，进行成矿预测分析极具便利性。

参考文献/References

[1]卢大超，付友山.三维矿产资源评价软件Micromine在金属矿山资源储量估算中的应用[J].世界地质，2010（3）：451-455.

[2]戚学祥.湖南双峰紫云山隆起区金矿成矿机制探讨[J].黄金地质，1998（1）：50-55.

[3]周兴良，毛卫红，胡世明.湖南双峰金矿带成矿地质特征及控矿因素[J].分析与检测，2008（7）：190-191.

[4]鲍振襄.湘中白马山-龙山-醴陵锑金矿带矿床地质特征、成矿作用及成因[J].黄金科学技术，1994（4）：29-35.

[5]李延峰，陈壮，韩钊，李闯.Micromine三维地质建模及其地质意义[J].吉林地质， 2013（3）：125-126.

[6]陆海，孙喜新. Micromine软件在黑龙江争光金矿Ⅰ号矿带勘查中的应用[J].地质找矿论丛，2015（2）：261-266.